(57)【要約】【課題】本発明は通信ラインおよびこれに接続される電子制御装置が増加しても解析を行うことができ、ゲートウェイ装置とこれに接続されている電子制御装置の異常を切り分けることができる故障診断方法および故障診断装置を提供することを目的とする。【解決手段】故障診断装置をメイン通信ラインに接続してメイン通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断し、メイン通信ラインに故障がない場合に、メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれに自己診断結果を故障診断装置に送信させて、メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断し、メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置に故障がない場合に、サブ通信ラインを接続するゲートウェイ装置からサブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果を前記故障診断装置に送信させて、サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己診断機能を持つ複数の電子制御装置をメインおよびサブの通信ラインで接続した通信ネットワークシステムの故障診断方法において、
故障診断装置をメイン通信ラインに接続して前記メイン通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断し、
前記メイン通信ラインに故障がない場合に、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれに自己診断結果を前記故障診断装置に送信させて、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断し、
前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置に故障がない場合に、サブ通信ラインを接続するゲートウェイ装置から前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果を前記故障診断装置に送信させて、前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断することを特徴とする故障診断方法。
【請求項２】
請求項１記載の故障診断方法において、
前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果が送信されないとき、故障診断装置を前記サブ通信ラインに接続して前記サブ通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断することを特徴とする故障診断方法。
【請求項３】
自己診断機能を持つ複数の電子制御装置をメインおよびサブの通信ラインで接続した通信ネットワークシステムの故障診断装置において、
前記メインおよびサブの通信ラインに接続して前記メインおよびサブの通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断する第１診断手段と、
メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれに自己診断結果を送信させて、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断し、サブ通信ラインを接続するゲートウェイ装置から前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果を送信させて、前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断する第２診断手段を
有することを特徴とする故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、故障診断方法および故障診断装置に係り、特に、自己診断機能を持つ複数の電子制御装置をメインおよびサブの通信ラインで接続した通信ネットワークシステムの故障診断方法および故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両においては、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる通信ネットワークを介して車両各部に設けられたＥＣＵ（電子制御装置）が通信を行っている。このような通信ネットワークシステムの故障診断を行う方法として、例えば特許文献１や特許文献２に記載の方法がある。
【０００３】
特許文献１には、配線の抵抗値と各電子制御装置が記憶する電子制御装置間の通信異常コードの組合せによって故障部位を特定することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、各電子制御装置がそれぞれで診断した診断情報をゲートウェイ装置で集約すると共に、ゲートウェイ装置が取得した制御情報を利用して各電子制御装置の故障診断を行うことが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２５２９６３公報
【特許文献２】特開２００２−２４３５９１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、全てのバス（通信ライン）を同時に診断する手法をとっているために、バスおよびこれに接続される電子制御装置が増加すると、故障部位を特定するための組み合わせ表が膨大な量となり、解析が困難になるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２の技術では、ゲートウェイ装置は各電子制御装置から受信した診断情報だけを用いて故障診断を行っているために自装置の異常を診断することができず、ゲートウェイ装置の異常とこれに通信ラインで接続されている電子制御装置の異常とを切り分けることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、通信ラインおよびこれに接続される電子制御装置が増加しても解析を行うことができ、ゲートウェイ装置とこれに接続されている電子制御装置の異常を切り分けることができる故障診断方法および故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の故障診断方法は、自己診断機能を持つ複数の電子制御装置をメインおよびサブの通信ラインで接続した通信ネットワークシステムの故障診断方法において、
故障診断装置をメイン通信ラインに接続して前記メイン通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断し、
前記メイン通信ラインに故障がない場合に、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれに自己診断結果を前記故障診断装置に送信させて、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断し、
前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置に故障がない場合に、サブ通信ラインを接続するゲートウェイ装置から前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果を前記故障診断装置に送信させて、前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断することにより、通信ラインおよびこれに接続される電子制御装置が増加しても解析を行うことができ、ゲートウェイ装置とこれに接続されている電子制御装置の異常を切り分けることができる。
【０００９】
前記故障診断方法において、
前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果が送信されないとき、故障診断装置を前記サブ通信ラインに接続して前記サブ通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断することができる。
【００１０】
本発明の故障診断装置は、自己診断機能を持つ複数の電子制御装置をメインおよびサブの通信ラインで接続した通信ネットワークシステムの故障診断装置において、
前記メインおよびサブの通信ラインに接続して前記メインおよびサブの通信ラインのオープンまたはショートの故障を診断する第１診断手段と、
メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれに自己診断結果を送信させて、前記メイン通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断し、サブ通信ラインを接続するゲートウェイ装置から前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの自己診断結果を送信させて、前記サブ通信ラインに接続されている複数の電子制御装置それぞれの故障を診断する第２診断手段を有することにより、ゲートウェイ装置とこれに接続されている電子制御装置の異常を切り分けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、通信ラインおよびこれに接続される電子制御装置が増加しても解析を行うことができ、ゲートウェイ装置とこれに接続されている電子制御装置の異常を切り分けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
＜通信ネットワークシステムの構成＞
図１は、本発明の故障診断方法が適用される通信ネットワークシステムの一実施形態の構成図を示す。同図中、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスであるメイン通信ライン１０にはＥＣＵ（電子制御装置）１１ａ〜１１ｄが接続されると共に、故障診断装置を接続するためのコネクタ１３、およびゲートウェイ装置１４が接続されている。
【００１４】
ゲートウェイ装置１４は上記メイン通信ライン１０とＣＡＮバスであるサブ通信ライン２０を接続している。サブ通信ライン２０にはＥＣＵ２１ａ〜２１ｆが接続されると共に、ゲートウェイ装置２４が接続されている。ゲートウェイ装置２４は上記サブ通信ライン２０とＣＡＮバスであるサブ通信ライン３０を接続している。サブ通信ライン３０にはＥＣＵ３１ａ〜３１ｆが接続されている。
【００１５】
ＥＣＵ１１ａ〜１１ｄ，２１ａ〜２１ｆ，ＥＣＵ３１ａ〜３１ｆは、例えばエンジン制御、ブレーキ制御、サスペンション制御、ステアリング制御、ナビゲーション、等の各種制御を行うもので車両各部に設けられている。各ＥＣＵ１１ａ〜１１ｄ，２１ａ〜２１ｆ，ＥＣＵ３１ａ〜３１ｆは自己診断機能を有しており、故障診断装置またはゲートウェイ装置１４，２４からの送信要求に応じて自己診断結果を要求元装置に応答して送信する。
【００１６】
メイン通信ライン１０，サブ通信ライン２０，３０それぞれは２本のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ構成され、この２本のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ間の抵抗値は例えば６０Ωとされている。
【００１７】
＜故障診断装置の構成＞
図２は、本発明の故障診断装置の一実施形態のブロック図を示す。同図中、故障診断装置は、テスタ部４０Ａと診断部４０Ｂに分割されている。勿論、テスタ部４０Ａと診断部４０Ｂを一体化しても良い。
【００１８】
テスタ部４０Ａは、接続端子４１をコネクタ１３に装着してメイン通信ライン１０に接続されるか、または、サブ通信ライン２０，３０に接続されているＥＣＵのいずれかと取り替えてサブ通信ライン２０，３０に接続されて、メイン通信ライン１０またはサブ通信ライン２０，３０のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ間の抵抗値を測定する。
【００１９】
診断部４０Ｂは、ＣＰＵ部４２と、記憶部４３と、操作部４４と、表示部４５と、通信部４６よりなり、これらは内部バス４７で相互に接続されている。また、通信部４６は接続端子４８を有しており、接続端子４８はコネクタ１３に装着されてメイン通信ライン１０に接続される。
【００２０】
ＣＰＵ部４２は、通信部４６を介してメイン通信ライン１０に接続され、記憶部４３に記憶されている診断プログラムを実行して通信ネットワークシステムの各ＥＣＵの自己診断結果を収集することで、通信ネットワークシステム全体の診断を行う。操作部４４からは診断開始、診断項目選択等の操作が入力される。また、ＣＰＵ部４２は診断結果を表示部４３に表示する。記憶部４３は上記診断プログラムの他に、診断対象、および各ＥＣＵから収集した自己診断結果を記憶する。
【００２１】
＜ゲートウェイ装置の構成＞
図３は、ゲートウェイ装置１４，２４の一実施形態のブロック図を示す。同図中、ゲートウェイ装置は、ＣＰＵ部５２と、記憶部５３と、通信部５４，５５よりなり、これらは内部バス５６で相互に接続されている。また、通信部５４，５５は接続端子５７，５８を有しており、接続端子５７，５８は、ゲートウェイ装置１４ではメイン通信ライン１０，サブ通信ライン２０に接続され、ゲートウェイ装置２４ではサブ通信ライン２０，３０に接続される。
【００２２】
ＣＰＵ部５２は、接続端子５７，５８によって通信部５４，５５に接続されたメイン通信ライン１０とサブ通信ライン２０間、または，サブ通信ライン２０，３０間の通信を制御する。
【００２３】
記憶部５３は通信制御プログラムおよび診断プログラムを記憶していると共に、各ＥＣＵから収集した自己診断結果を記憶する。
【００２４】
また、ＣＰＵ部５２は所定時間毎に下流の通信ラインに接続された各ＥＣＵに対して自己診断結果の送信要求をブロードキャストし、各ＥＣＵからの応答を受信して自己診断結果を収集する。なお、下流の通信ラインとは、ゲートウェイ装置１４ではサブ通信ライン２０であり、ゲートウェイ装置２４ではサブ通信ライン３０である。
【００２５】
＜故障診断装置が実行する処理＞
図４および図５は、故障診断装置が実行する故障診断処理のフローチャートを示す。図４において、ステップＳ１１でテスタ部４０Ａの接続端子４１をコネクタ１３に装着してメイン通信ライン１０に接続して、ワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ間の抵抗値を測定する。
【００２６】
ステップＳ１２で測定した抵抗値からメイン通信ライン１０がオープン（抵抗値無限大）またはショート（抵抗値０Ω）であるか否かを判別する。メイン通信ライン１０がオープンまたはショートの場合にはステップＳ１３に進み、メイン通信ライン１０の修理作業を行う。
【００２７】
メイン通信ライン１０のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ間の抵抗値が６０Ωでメイン通信ライン１０にオープンまたはショートがない場合、もしくはメイン通信ライン１０の修理作業が終了した場合にはステップＳ１４に進む。
【００２８】
ステップＳ１４では診断部４０Ｂの接続端子４８をコネクタ１３に装着してメイン通信ライン１０に接続し、診断部４０Ｂからメイン通信ライン１０に接続されているＥＣＵ１１ａ〜１１ｄに対して自己診断結果の送信要求をブロードキャストし、ＥＣＵ１１ａ〜１１ｄからの応答を順次受信して自己診断結果を収集する。図６に、自己診断結果の送信要求をブロードキャストで送信する様子を実線の矢印で示し、各ＥＣＵからの応答の様子を破線の矢印で示す。
【００２９】
次に、ステップＳ１５でメイン通信ライン１０に接続されている全てのＥＣＵ１１ａ〜１１ｄから自己診断結果を収集できたか否かを判別し、１つでも自己診断結果を収集できていないＥＣＵがあればステップＳ１６に進み、無応答のＥＣＵの点検と修理作業、および無応答のＥＣＵとコネクタ１３間のメイン通信ライン１０の点検と修理作業を行う。
【００３０】
全てのＥＣＵ１１ａ〜１１ｄから自己診断結果を収集できた場合、または、ステップＳ１６での修理作業が終了した場合にはステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では下流となるサブ通信ラインが接続されているか否かを判別し、下流となるサブ通信ラインがなければこの処理を終了する。
【００３１】
一方、下流のサブ通信ラインがあれば図５の処理を実行する。図１の構成では、メイン通信ライン１０にゲートウェイ装置１４を介して下流のサブ通信ライン２０が接続されているため、ステップＳ１７から図５のステップＳ２１に進む。
【００３２】
ステップＳ２１では、下流側のゲートウェイ装置１４（または２４）をアクセスして下流のサブ通信ライン２０（または３０）に接続されているＥＣＵ２１ａ〜２１ｆ（または３１ａ〜３１ｆ）の自己診断結果を読み出す。
【００３３】
ステップＳ２２では、ゲートウェイ装置１４（または２４）をアクセスできたか否かを判別し、ゲートウェイ装置をアクセスできなかった場合はゲートウェイ装置１４（または２４）の故障とみなし、ステップＳ２３に進んでゲートウェイ装置１４（または２４）の修理を行う。
【００３４】
ゲートウェイ装置をアクセスできた場合、または、ステップＳ２３でゲートウェイ装置を修理した場合には、ステップＳ２４で下流のサブ通信ライン２０（または３０）に接続されているＥＣＵ２１ａ〜２１ｆ（または３１ａ〜３１ｆ）の自己診断結果を読み出せたか否かを判別する。
【００３５】
自己診断結果を読み出せなかった場合は、ステップＳ２５で下流のサブ通信ライン２０（または３０）に接続されているＥＣＵ２１ａ〜２１ｆ（または３１ａ〜３１ｆ）のいずれかを取り外し、取り外した位置にテスタ部４０Ａの接続端子４１をコネクタ１３に装着してサブ通信ライン２０（または３０）に接続して、ワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌ間の抵抗値を測定する。
【００３６】
ステップＳ２６で測定した抵抗値からサブ通信ライン２０（または３０）がオープン（抵抗値無限大）またはショート（抵抗値０Ω）であるか否かを判別する。サブ通信ライン２０（または３０）がオープンまたはショートの場合にはステップＳ２７に進み、サブ通信ライン２０（または３０）の修理作業を行う。オープンまたはショートではない場合にはステップＳ２８に進み、ゲートウェイ装置１４（または２４）の修理を行う。
【００３７】
ステップＳ２４で自己診断結果を読み出せた場合、または、ステップＳ２７，Ｓ２８を実行した場合には、ステップＳ２９で下流のサブ通信ライン２０（または３０）に接続されている全てのＥＣＵ２１ａ〜２１ｆ（または３１ａ〜３１ｆ）の自己診断結果を読み出せたか否かを判別し、１つでも自己診断結果を収集できていないＥＣＵがあればステップＳ３０に進み、収集できていないＥＣＵの点検と修理作業、および収集できていないＥＣＵとゲートウェイ装置１４（または２４）間のサブ通信ライン２０（または３０）の点検と修理作業を行う。
【００３８】
全ての２１ａ〜２１ｆ（または３１ａ〜３１ｆ）から自己診断結果を収集できた場合、または、ステップＳ３０での修理作業が終了した場合にはステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では下流となるサブ通信ライン３０が接続されているか否かを判別し、下流となるサブ通信ライン３０がなければこの処理を終了する。一方、下流のサブ通信ライン３０があれば図５の処理をステップＳ２１から再度実行する。
【００３９】
＜ＣＡＮプロトコルのデータフレーム＞
診断部４０Ｂと、ＥＣＵ１１ａ〜１１ｄまたはゲートウェイ装置１４，２４間で送受されるＣＡＮプロトコルのデータフレームのフォーマットを図７に示す。同図中、データフレームは、ＳＯＦ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）フィールド、ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）フィールド、Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、Ｄａｔａフィールド、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）フィールド、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅ）フィールド、ＥＯＦ（Ｅｎｄ  Ｏｆ  Ｆｒａｍｅ）フィールドからなる。
【００４０】
ここで、ＩＤフィールドは調停用フィールドを兼ねており、同時に２つ以上のＥＣＵが送信を開始したときに、ＩＤフィールドを１ビット単位で比較し、ドミナント（優先的）を長く出し続けたＥＣＵが送信権を獲得する。Ｄａｔａフィールドに要求、応答に相当する値が定義され、応答の場合には自己診断結果が載せて送信される。
【００４１】
本発明においては、まず、テスタ部４０Ａでメイン通信ライン１０のオープンまたはショートの故障を診断し、メイン通信ライン１０に故障がない場合に診断部４０Ｂでメイン通信ライン１０に接続されているＥＣＵ１１ａ〜１１ｄの故障を診断する。
【００４２】
ＥＣＵ１１ａ〜１１ｄに故障がない場合はゲートウェイ装置１４でサブ通信ライン２０に接続されているＥＣＵ２１ａ〜２１ｆの故障を診断部４０Ｂで診断し、ＥＣＵ２１ａ〜２１ｆに故障がない場合にサブ通信ライン３０に接続されているＥＣＵ３１ａ〜３１ｆの故障を診断部４０Ｂで診断する。
【００４３】
このように、通信ライン単位で診断を行うために、１回に診断するＥＣＵの数が少なく、故障部位を特定するための組み合わせが少なく解析が簡単となる。
【００４４】
また、故障診断装置はテスタ部４０Ａと診断部４０Ｂを持つため、ゲートウェイ装置２４，３４の故障とサブ通信ライン２０，３０の故障を切り分けることができ、さらに、このサブ通信ライン２０，３０に接続されたＥＣＵ２１ａ〜２１ｆ，３１ａ〜３１ｆの故障を切り分けることができる。
【００４５】
なお、テスタ部４０Ａが請求項記載の第１診断手段に相当し、診断部４０Ｂが第２診断手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の故障診断方法が適用される通信ネットワークシステムの一実施形態の構成図である。
【図２】本発明の故障診断装置の一実施形態のブロック図である。
【図３】ゲートウェイ装置の一実施形態のブロック図である。
【図４】故障診断装置が実行する故障診断処理のフローチャートである。
【図５】故障診断装置が実行する故障診断処理のフローチャートである。
【図６】自己診断結果の送信要求と応答の様子を示す図である。
【図７】ＣＡＮプロトコルのデータフレームのフォーマットである。
【符号の説明】
【００４７】
１０  メイン通信ライン
１１ａ〜１１ｄ，２１ａ〜２１ｆ，３１ａ〜３１ｆ  ＥＣＵ（電子制御装置）
１３  コネクタ
１４，２４  ゲートウェイ装置
２０，３０  サブ通信ライン
４０Ａ  テスタ部
４０Ｂ  診断部
４１，４８  接続端子
４２，５２  ＣＰＵ部
４３，５３  記憶部
４４  操作部
４５  表示部
４６，５４，５５  通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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